[发明专利]一种等离子体熔融烟灰洗脱废水中多金属的分离方法

说明书

本发明提供了一种等离子体熔融烟灰洗脱废水中多金属的分离方法，包括步骤：S1，将磁性晶种和氨气混入所述洗脱废水中进行沉淀反应，得待分离液；通过外加磁场对所述待分离液进行固液分离，得待处理沉淀物和含锌分离液；其中，所述沉淀反应的反应pH维持在5~6；S2，将所述待处理沉淀物与氨水‑氯化铵混合溶液进行纯化反应，并在所述纯化反应结束后通过外加磁场进行固液分离，得待回收沉淀物和含锌分离液。本发明可以实现从等离子体熔融烟灰洗脱废水中进行锌的有效分离，还能避免二次危废对环境的危害，并提高资源的利用率。

技术领域

本发明涉及废水中金属离子的分离回收，尤其涉及一种等离子体熔融烟灰洗脱废水中多金属的分离方法。

背景技术

随着我国国民经济的迅速发展、城镇化速度加快和人民生活水平的日益提高，生活垃圾产生量大幅增加。据《中国统计年鉴》(2012-2020)统计，2011至2019，我国城市生活垃圾清运量由1.63亿吨增长到2.42亿吨，且每年以4%-7%的增长率在持续增长。目前，我国生活垃圾处理方法主要有三种：填埋、堆肥、焚烧发电，其中焚烧发电因具有减量化明显、占用土地资源少及可实现能源化的优势，正逐渐成为我国生活垃圾处置的主流方式。但是焚烧过程产生大量飞灰，其中富含氯盐、重金属和二噁英等有害物质，被列为危险废物。

当前，等离子体熔融技术提供的高温环境可以有效使飞灰中的二噁英被彻底降解，重金属被固化在玻璃态渣中，可作为路基、水泥熟料、陶瓷等原料。但垃圾焚烧飞灰中存在大量的氯盐使得重金属在熔融过程中形成易挥发金属氯化物随烟气挥发出来形成二次飞灰。

为避免二次飞灰在后期沉积形成的污泥造成二次污染，一般需通过烟气湿法对等离子体熔融烟气进行洗脱处理。然而，烟气中金属氯化物经洗脱会产生含重金属的高盐废水，即等离子体熔融烟灰洗脱废水，该废水需经进行金属分离处理后才可正常排放。

为解决上述问题，现有技术中对于上述等离子体熔融烟灰洗脱废水一般采用化学沉淀法处理，但在处理过程中铁、铝等杂质元素与锌共沉淀会导致二次危废产量大以及多金属分离无选择性问题。

鉴于此，有必要提供一种等离子体熔融烟灰洗脱废水中多金属的分离方法，以解决或至少缓解上述二次危废产量大、及多金属分离无选择性的缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是提供了一种等离子体熔融烟灰洗脱废水中多金属的分离方法，旨在解决上述二次危废产量大、及多金属分离无选择性的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种等离子体熔融烟灰洗脱废水中多金属的分离方法，包括步骤：

S1，将磁性晶种和氨气混入所述洗脱废水中进行沉淀反应，得待分离液；通过外加磁场对所述待分离液进行固液分离，得待处理沉淀物和含锌分离液；其中，所述沉淀反应的反应pH维持在5~6；

S2，将所述待处理沉淀物与氨水-氯化铵混合溶液进行纯化反应，并在所述纯化反应结束后通过外加磁场进行固液分离，得待回收沉淀物和含锌分离液。

进一步地，所述磁性晶种为铁粉、磁铁矿、磁赤铁矿中的一种或几种。

进一步地，在所述步骤S1中，所述磁性晶种的混入比例为洗脱废水质量的0.1% ~5%。

进一步地，在所述步骤S1中，所述将磁性晶种和氨气混入所述洗脱废水中的过程包括：向所述磁性晶种的分散液中并流加入所述洗脱废水和所述氨气，并使反应液的pH维持在5~6。

进一步地，所述步骤S1还包括：对所述沉淀反应得到的悬浊液进行水热反应，得所述待分离液。

进一步地，所述水热反应的温度为100℃~200℃，所述水热反应的时长为4~12小时。

进一步地，所述氨水-氯化铵混合溶液中的总氨浓度为2 mol/L ~ 10 mol/L，所述氨水-氯化铵混合溶液中氨水与氯化铵的摩尔比为：1:5 ~ 5:1。